EP0353385B1 - Spannzange - Google Patents

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EP0353385B1
EP0353385B1 EP89106004A EP89106004A EP0353385B1 EP 0353385 B1 EP0353385 B1 EP 0353385B1 EP 89106004 A EP89106004 A EP 89106004A EP 89106004 A EP89106004 A EP 89106004A EP 0353385 B1 EP0353385 B1 EP 0353385B1
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collet
end cover
axially
housing
projections
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EP0353385A3 (en
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Günter Horst Röhm
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/113—Retention by bayonet connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/207—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the spindle
    • B23B31/2072—Axially moving cam, fixed jaws

Definitions

  • the invention relates to a collet in which a collet sleeve, which is axially displaceably guided in a collet housing, with a conical surface encloses a correspondingly conically designed, radially elastically compressible collet body, which is axially supported in the direction of the conical extension on a front cover which radially overlaps the collet sleeve and is held on the collet housing is.
  • collets of this type known from DE-A-26 58 929 the end cover on the pliers housing is held in a thread, so that the end cover has to be unscrewed and screwed on again to change the body of the pliers, which is not only cumbersome and time-consuming, but also is an operation that cannot be easily automated, so that a mechanical change of the pliers body is difficult.
  • the invention has for its object to design a collet of the type mentioned so that the front cover can be easily and quickly solved and reliably reattached and, as a result, a mechanical change of the pliers body is possible in a simple manner.
  • the end cover has a collar which overlaps the edge of the pliers housing and carries radially inwardly projecting cams which engage with an axial play of the end cover in an annular groove in the wall of the pliers housing, these Wall axially from the edge in the annular groove passages through which the cams can enter or exit the annular groove, and that at least one of the cams has an axially protruding projection against the end cover, with a maximum of the axial Game corresponding depth engages in the receptacles on the pliers housing, the projection being held in the receptacle by a spring force acting on the end cover and can only be released from the receptacle by pushing back the end cover.
  • the cams that can be inserted through the passages into the annular groove essentially form a bayonet lock, in which the projections which positively project into the receptacles in the rotational direction reliably secure the end cover in its closed position, even when the collet is open, that is, the pliers body is not axial is pressed against the front cover.
  • the bayonet lock can be operated quickly and easily and the operation can be carried out easily by machine.
  • spring-loaded pressure pieces are provided for generating the spring force, which are guided axially displaceably in the wall of the pliers housing and project axially in relation to the passages into the annular groove.
  • Their arrangement axially opposite the passages enables an advantageously small structural diameter of the pliers housing and the end cover.
  • the projections are expediently formed by fixing pins inserted into the cams and the receptacles by corresponding half-shell recesses. If in particular four cams are evenly distributed over the circumference of the end cover, the spring-loaded pressure pieces and the receptacles are expediently offset from one another by 45 ° along the circumference.
  • the collet housing is designated by 1. It has a flange 2 for attachment to the machine spindle of a lathe.
  • a pliers sleeve 3 is axially displaceably guided, which can be connected to a tension rod 4, which is only indicated by dashed lines and which is guided inside the machine spindle, not shown.
  • the clamping rod 4 With the help of the clamping rod 4, the collet sleeve 3 can be axially displaced, in particular axially advanced, in the collet housing 1 in order to clamp the collet.
  • the pliers sleeve 3 encloses with a conical surface 5 a correspondingly conically designed pliers body 6 which can be radially elastically compressed by means of axial longitudinal slots 7. If the forceps sleeve 3 is moved in the direction of the cone extension, the forceps body becomes 6 compressed so that the collet closes.
  • the pliers body 6 is axially supported in the direction of the cone widening on an annular end cover 8 which radially engages over the pliers sleeve 3 and is held on the pliers housing 1.
  • the end cover 8 has a collar 10 which overlaps the edge 9 of the pliers housing 1 and which carries cams 11 projecting radially inwards, four of which are evenly distributed over the circumference, so that the central angle between successive cams is 90 °.
  • the cams 11 engage in an annular groove 12 in the wall of the pliers housing 1, the end cover 8 having an axial play denoted by 13 in the drawing, which thus once between the edge 9 of the pliers housing 1 and the end cover 8 and the other between the axial rear wall of the annular groove 12 and the opposite edge of the collar 10 there.
  • the end cover 8 is under a spring force so that it is held by the spring force in the axially forward position shown in FIG. 1.
  • one of the cams 11 has a projection 14 projecting axially against the end cover 8, which, under the spring force acting on the end cover 8, engages in a receptacle 15 on the pliers housing 1 with a depth which at most corresponds to the axial play 13.
  • the cams 11 with the annular groove 12 form a bayonet closure of the end cover 8 on the pliers housing 1, the spring 14 securing the projection 14 in the receptacle 15 and thus the end cover 8 in its closed position even when the collet is open, that is to say the collet body 6 is not is pressed axially against the end cover 8.
  • spring-loaded pressure pieces 18 are provided, which are guided axially displaceably in the wall of the pliers housing 1 and protrude axially relative to the passages 16 into the annular groove 12.
  • the projections 14 are formed by fixing pins inserted into the cams 11 and the receptacles 15 by semi-cylindrical recesses.
  • the spring-loaded pressure pieces 18 and the receptacles 15 are offset from one another along the circumference by 45 °, so that the closing or opening angle by which the end cover 8 has to be rotated to close or open is 45 °.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannzange, bei der eine in einem Zangengehäuse axial verschiebbar geführte Zangenhülse mit einer Konusfläche einen entsprechend konisch ausgebildeten radial elastisch zusammendrückbaren Zangenkörper umschließt, der in Richtung der Konuserweiterung axial an einem Stirndeckel abgestützt ist, der die Zangenhülse radial übergreift und am Zangengehäuse gehalten ist.
  • Bei aus der DE-A-26 58 929 bekannten Spannzangen dieser Art ist der Stirndeckel auf dem Zangengehäuse in einem Gewinde gehalten, so daß der Stirndeckel zum Wechseln des Zangenkörpers ab- und wieder aufgeschraubt werden muß, was nicht nur umständlich und zeitaufwendig, sondern auch ein Arbeitsvorgang ist, der nicht leicht automatisiert werden kann, so daß ein maschineller Wechsel des Zangenkörpers schwierig ist.
  • Aus der US-A-3 026 116 ist eine Spannzange anderen Aufbaus, nämlich ohne eine den Spannvorgang des Zangenkörpers bewirkende Zangenhülse bekannt. Die Betätigung des Zangenkörpers erfolgt durch Verdrehen eines Spannringes in einem Spanngewinde auf dem Zangenkörper. Am Spannring ist über einen Bajonettverschluß eine Kappe eingehängt, an der sich der Zangenkörper axial abstützt. Wird der Spannring verdreht, wird je nach Drehrichtung über die Kappe der Zangenkörper gespannt oder gelockert. Eine Rastvorrichtung dient zur Mitnahme der Kappe beim Verdrehen des Spannrings, wenn die Spannzange geöffnetwird, kann aber nicht ausschliefen, daß die Kappe sich bei geschlossener Spannzange unbeabsichtigt gegenüber dem Spannring verdrehen und dadurch die Spannzange öffnen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannzange der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Stirndeckel einfach und schnell gelöst und zuverlässig wieder befestigt werden kann und im Ergebnis ein maschineller Wechsel des Zangenkörpers in einfacher Weise möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Spannzange der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Stirndeckel einen den Rand des Zangengehäuses übergreifenden Kragen aufweist, der radial einwärts vorstehende Nokken trägt, die mit axialem Spiel des Stirndeckels in eine Ringnut in der Wand des Zangengehäuses fassen, wobei diese Wand axial vom Rand aus in der Ringnut mündende Passagen aufweist, durch die hindurch die Nocken in die Ringnut ein- bzw. aus ihr austreten können, und daß wenigstens einer der Nocken einen gegen den Stirndeckel axial vorstehenden Vorsprung aufweist, der mit einer höchstens dem axialen Spiel entsprechenden Tiefe in Aufnahmen am Zangengehäuse greift, wobei der Vorsprung durch eine auf den Stirndeckel wirkende Federkraft in der Aufnahme gehalten und nur durch Zurückdrücken des Stirndeckels aus der Aufnahme lösbar ist.
  • Die durch die Passagen in die Ringnut einführbaren Nocken bilden im wesentlichen einen Bajonettverschluß, bei dem die in Drehrichtung formschlüssig in die Aufnahmen vorstehenden Vorsprünge den Stirndeckel in seiner Schließstellung zuverlässig sichern, und zwar auch dann, wenn die Spannzange offen ist, der Zangenkörper also nicht axial gegen den Stirndeckel angedrückt ist. Der Bajonettverschluß kann einfach und schnell betätigt und die Betätigung unschwer maschinell ausgeführt werden.
  • In bevorzugter Ausführungsform sind zur Erzeugung der Federkraft federbelastete Druckstücke vorgesehen, die axial verschiebbar in der Wand des Zangengehäuses geführt sind und axial gegenüber den Passagen in die Ringnut vorsteht. Ihre Anordnung axial gegenüber den Passagen ermöglicht einen vorteilhaften geringen Baudurchmesser des Zangengehäuses und des Stirndeckels. Zweckmäßig sind die Vorsprünge von in die Nocken eingesetzten Fixierstiften und die Aufnahmen von entsprechend halbschaligen Ausnehmungen gebildet. Wenn insbes. vier Nocken über den Umfang des Stirndeckels gleichmäßig verteilt angeordnet sind, sind zweckmäßig die federbelastete Druckstücke und die Aufnahmen um 45° gegeneinander längs des Umfangs versetzt.
  • Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Spannzange nach der Erfindung in Richtung des in Fig. 2 eingetragenen Schnittes I - I,
    • Fig. 2 den Schnitt 11 - 11 in Fig. 1,
    • Fig. 3 eine Stirnansicht der Spannzange nach Fig. 1.
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten Spannzange ist das Zangengehäuse mit 1 bezeichnet. Es besitzt einen Flansch 2 zur Befestigung an der Maschinenspindel einer Drehmaschine. Im Zangengehäuse 1 ist eine Zangenhülse 3 axial verschiebbar geführt, die an eine lediglich gestrichelt angedeutete Spannstange 4 anschließbar ist, die im Innern der nicht dargestellten Maschinenspindel geführt ist. Mit Hilfe der Spannstange 4 kann die Zangenhülse 3 im Zangengehäuse 1 axial verschoben, insbesondere axial vorgeschoben werden, im die Spannzange zu spannen. Dazu umschließt die Zangenhülse 3 mit einer Konusfläche 5 einen entsprechend konisch ausgebildeten Zangenkörper 6, der durch axiale Längsschlitze 7 radial elastisch zusammendrückbar ist. Wird die Zangenhülse 3 in Richtung der Konuserweiterung verschoben, wird der Zangenkörper 6 zusammengedrückt, so daß die Spannzange schließt. Dabei ist der Zangenkörper 6 in Richtung der Konuserweiterung axial an einem ringförmigen Stirndeckel 8 abgestützt, der die Zangenhülse 3 radial übergreift und am Zangengehäuse 1 gehalten ist. Im einzelnen weist dazu der Stirndeckel 8 einen den Rand 9 des Zangengehäuses 1 übergreifenden Kragen 10 auf, der radial einwärts vorstehende Nocken 11 trägt, von welchen vier gleichmäßig verteilt über den Umfang vorgesehen sind, so daß der Zentriwinkel zwischen aufeinanderfolgenden Nocken 90° beträgt. Die Nocken 11 fassen in eine Ringnut 12 in der Wand des Zangengehäuses 1, wobei der Stirndeckel 8 ein in der Zeichnung mit 13 bezeichnetes axiales Spiel besitzt, das somit einmal zwischen dem Rand 9 des Zangengehäuses 1 und dem Stirndeckel 8 und zum anderen zwischen der axial rückwärtigen Wand der Ringnut 12 und dem ihr gegenüber liegenden Rand des Kragens 10 besteht. Der Stirndeckel 8 steht dabei unter einer Federkraft, so daß er durch die Federkraft in der in Fig. 1 dargestellten axial vorderen Lage gehalten ist. Dabei besitzt einer der Nocken 11 einen gegen den Stirndeckel 8 axial vorstehenden Vorsprung 14, der unter der auf den Stirndeckel 8 wirkenden Federkraft mit einer höchstens dem axialen Spiel 13 entsprechenden Tiefe in eine Aufnahme 15 am Zangengehäuse 1 eingerastet ist. Diese Aufnahmen 15 sind ebenfalls zu viert gleichmäßig verteilt über den Umfang des Zangengehäuses 1 vorgesehen. Weiter befinden sich in der Wand des Zangengehäuses 1 axial vom Rand 9 aus in der Ringnut 12 mündende Passagen 16, durch die hindurch die Nocken 11 in die Ringnut 12 ein- bzw. aus ihr austreten können, wenn der Stirndeckel 8 am Zangengehäuse 1 axial aufgesetzt, bzw. abgenommen werden soll. Im Ergebnis bilden die Nocken 11 mit der Ringnut 12 einen Bajonettverschluß des Stirndeckels 8 am Zangengehäuse 1, wobei durch die FederkraftderVorsprung 14 in der Aufnahme 15 und damitder Stirndeckei 8 in seiner Schließstellung auch dann gesichert wird, wenn die Spannzange offen, also der Zangenkörper 6 nicht axial gegen den Stirndeckel 8 gedrückt wird.
  • Zur Erzeugung der Federkraft sind federbelastete Druckstücke 18 vorgesehen, die axial verschiebbar in der Wand des Zangengehäuses 1 geführt sind und axial gegenüber den Passagen 16 in die Ringnut 12 vorstehen. Die Vorsprünge 14 sind von in die Nocken 11 eingesetzten Fixierstiften und die Aufnahmen 15 von halbzylinderschaligen Ausnehmungen gebildet. Die federbelastete Druckstücke 18 und die Aufnahmen 15 sind um 45° gegeneinander längs des Umfangs versetzt, so daß der Schließ- bzw. Öffnungswinkel, um den der Stirndeckel 8 zum Schließen bzw. Öffnen verdreht werden muß, 45° beträgt.
  • Zum Abnehmen des Stirndeckels 8 wird dieser axial gegen die Druckstücke 18 zurückgedrückt. Dadurch löst sich der Vorsprung 14 aus seiner Aufnahme 15, so daß der Stirndeckel 8 frei drehbar wird. Er wird um 45° gedreht, wodurch die Nocken 11 des Stirndeckels 8 auf die Passagen 16 im Zangengehäuse 1 treffen. In dieser Stellung kann der Stirndeckel 8 axial vom Zangegehäuse 1 abgezogen werden. In der Schließstellung dienen die federnden Druckstücke 18 zur Sicherung des Stirndeckels 8 vor unbeabsichtigtem Verdrehen in entspannter ZangensteIlung, da die Druckstücke den Vorsprung 14 in seine Aufnahme 15 drücken und darin festhalten.

Claims (4)

1. Spannzange, bei der eine in einem Zangengehäuse (1) axial verschiebbar geführte Zangenhülse (3) mit einer Konusfläche (5) einen entsprechend konisch ausgebildeten, radial elastisch zusammendrückbaren Zangenkörper (6) umschließt, der in Richtung der Konuserweiterung axial an einem Stirndeckel (8) abgestützt ist, der die Zangenhülse (3) radial übergreift und am Zangengehäuse (1) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirndeckel (8) einen den Rand (9) des Zangengehäuses (1) übergreifenden Kragen (10) aufweist, der radial einwärts vorstehende Nocken (11) trägt, die mit axialem Spiel (13) des Stirndeckels (8) in eine Ringnut (12) in der Wand des Zangengehäuses (1) fassen, wobei diese Wand axial vom Rand (9) aus in der Ringnut (12) mündende Passagen (16) aufweist, durch die hindurch die Nocken (11) in die Ringnut (12) ein- bzw. aus ihr austreten können, und daß wenigstens einer der Nocken (11) einen gegen den Stirndeckel (8) axial vorstehenden Vorsprung (14) aufweist, der mit einer höchstens dem axialen Spiel (13) entsprechenden Tiefe in Aufnahmen (15) am Zangengehäuse (1) greift, wobei der Vorsprung (14) durch eine auf den Stirndeckel (8) wirkende Federkraft in der Aufnahme (14) gehalten und nur durch Zurückdrücken des Stirndeckels (8) aus der Aufnahme (15) lösbar ist.
2. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Federkraft federbelastete Druckstücke (18) vorgesehen sind, die axial verschiebbar in der Wand des Zangengehäuses (1) geführt sind und axial gegenüber den Passagen (16) in die Ringnut (12) vorstehen.
3. Spannzange nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14) von in die Nokken (11) eingesetzten Fixierstiften und die Aufnahmen (15) von entsprechenden haibschaiigenAusnehmungen gebildet sind.
4. Spannzange nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federbelasteten Druckstücke (18) und die Aufnahmen (15) um 45° gegeneinander längs des Umfangs versetzt sind, wenn vier Nocken (11) über den Umfang des Stirndeckels (8) gleichmäßig verteilt sind.
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